Die 10 hitzebeständigsten 3D-Druckmaterialien

Eine der vielen wünschenswerten Eigenschaften des 3D-Drucks als Fertigungstechnologie ist seine Fähigkeit, voll funktionsfähige Teile für zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Branchen und unter verschiedenen Betriebsbedingungen herzustellen. 3D-gedruckte Teile werden häufig in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt. Um jedoch in solchen Umgebungen richtig zu funktionieren, müssen sie aus hitzebeständigen Materialien hergestellt sein. Dieser Artikel behandelt einige der besten hitzebeständigen 3D-Druckmaterialien für den Einsatz in Hochtemperaturanwendungen.

Beste hitzebeständige 3D-Materialien

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

ABS hält Temperaturen von bis zu 100 °C stand. Seine Wärmeformbeständigkeit liegt zwischen 88-89°C und sein Schmelzpunkt bei etwa 200°C. ABS ist auch für seine Zähigkeit und Schlagfestigkeit bekannt. Diese ermöglichen das Bedrucken von Teilen, die hochbeanspruchten Anwendungen ausgesetzt sind. Es hat eine Glasübergangstemperatur von etwa 105 °C und ist sehr beständig gegen wässrige, Phosphor- und Salzsäure.

• Technologie :Fused Deposition Modeling (FDM)
• Hauptmerkmale: Chemische Beständigkeit, Schlagfestigkeit
• Häufige Anwendungen: Abfluss-/Abflussrohre, Inhalatoren, Gehäuse für elektrische Komponenten

ULTEM 1010

ULTEM 1010 hat im Vergleich zu anderen FDM-Thermoplasten die höchste Hitzebeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Zugfestigkeit. Es ist in transparenten, opaken und glasgefüllten Qualitäten erhältlich. Dieses Material findet breite Anwendung in kundenspezifischen Werkzeugen für die Herstellung von Metall- oder Kunststoffteilen, medizinischen Werkzeugen und temperaturbeständigen Matrizen.

Es ist ein Hochleistungs-Polyetherimid-Thermoplast mit einem Schmelzpunkt von 340 °C und einer Glasübergangstemperatur von 216 °C. ULTEM 1010 hat den niedrigsten Wärmeausdehnungskoeffizienten. Es verfügt über Lebensmittelkontakt- und Biokompatibilitätszertifizierungen, was es ideal für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie macht.

• Technologie :Fused Deposition Modeling (FDM)
• Hauptmerkmale: Hervorragende Hitzebeständigkeit, Zugfestigkeit, niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
• Häufige Anwendungen: Medizinische Werkzeuge, temperaturbeständige Matrizen

CE 221 (Cyanatester)

Dieses Material ist bekannt für seine Hochtemperaturbeständigkeit und Steifigkeit. Aufgrund seiner hohen Wärmeformbeständigkeit kann es bedenkenlos in Anwendungen mit hohen thermischen Anforderungen eingesetzt werden.

Das CE 221-Harz hat eine langfristige thermische Stabilität mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 225 °C und einer Wärmeformbeständigkeit von 231 °C. Dieses Material ist in der Lage, hohem Druck standzuhalten und eine hochpräzise Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen.

• Technologien :Kohlenstoff-DLS
• Hauptmerkmale: Thermische Stabilität, starr, hohe Druckfestigkeit
• Häufige Anwendungen: Industrieprodukte, elektronische Baugruppenkomponenten, Flüssigkeitsverteiler

ULTEM 9085

Dieses hat ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, eine hohe Schlagzähigkeit bei guter Hitzebeständigkeit. ULTEM 9085 ist stark flammhemmend. Es wird bei der Herstellung von Prototypen sowie Werkzeugen in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie eingesetzt. Dieses hat eine Glasübergangstemperatur von 186°C und eine Wärmeformbeständigkeit von 153°C.

ULTEM 9085 ist mit seiner überlegenen mechanischen Festigkeit und seinem geringen Gewicht für die Herstellung von Endverbraucherkomponenten geeignet.

• Technologie :Fused Deposition Modeling (FDM)
• Hauptmerkmale: Flammhemmend, Schlagfestigkeit
• Häufige Anwendungen: Vorrichtungen, Vorrichtungen, Verbundformen

Polycarbonat (PC)

Dieses Material hat einen kristallinen Schmelzpunkt von etwa 230°C – 260°C und eine Glasübergangstemperatur von 147°C. Polycarbonat ist ein zähes und amorphes Material mit hoher Schlagfestigkeit, Stabilität und guten elektrischen Eigenschaften. Mit einer Wärmeformbeständigkeit von 140°C hat es einen breiteren Einsatztemperaturbereich. Es wird häufig für die Herstellung von Schutzhelmen, Gläsern für Autoscheinwerfer und kugelsicheren Brillen verwendet.

• Technologie :Fused Deposition Modeling (FDM)
• Hauptmerkmale: Lichtdurchlässigkeit, Geschmeidigkeit
• Häufige Anwendungen: Kunststofflinsen in Brillen, Schutzausrüstung, Automobilkomponenten

SCHAUEN

Es hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien mit hoher mechanischer Festigkeit und Dimensionsstabilität. Seine Schmelztemperatur liegt bei 343°C und es hat eine Glasübergangstemperatur von 143°C. PEEK behält seine Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen und kann für den Dauereinsatz bei Temperaturen bis zu 170 °C eingesetzt werden. Es wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gas- sowie in der Halbleiterproduktion eingesetzt.

• Technologie :Fused Deposition Modeling (FDM)
• Hauptmerkmale: Chemische Beständigkeit, gute Steifigkeit, Dampf- und Wasserbeständigkeit
• Häufige Anwendungen: Halbleiterkomponenten, Ventil- und Pumpenkomponenten, Nahrungsmittelmaschinen

PC – wie hitzebeständig durchscheinend / Accura 48

Dies ist ein hochtemperaturbeständiges Material, das sich am besten für Teile eignet, die eine hohe Festigkeit und Steifigkeit erfordern. Es wird häufig für die Herstellung von Prototypen von elektronischen und Beleuchtungskomponenten verwendet. Es bietet erweiterte Funktionsdetails.

Bei einem Prüfdruck von 0,46 MPa hat PC-Like Heat Resist Translucent eine Wärmeformbeständigkeit zwischen 70 und 85 °C. Diese Wärmeformbeständigkeit kann durch eine thermische Nachhärtung auf etwa 135°C gesteigert werden.

• Technologie :Stereolithographie (SLA)
• Hauptmerkmale: Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, Steifigkeit
• Häufige Anwendungen: Elektronische und Beleuchtungskomponenten

Aluminium AlSi10Mg

Aluminium AlSi10Mg hat eine ausgezeichnete Festigkeit bei erhöhten Temperaturen (etwa 200°C). Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und kann leicht poliert werden. Es hat eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute Hitzerissbeständigkeit mit einem Schmelzpunkt von 670°C. Die Dauerfestigkeit ist mit 110 N/mm ² hervorragend .

Seine Eigenschaften ermöglichen das Drucken komplexer Geometrien und finden breite Anwendung in Teilen für Fahrzeuge, Maschinen und Flugzeuge. Es hat eine Zugfestigkeit von 450 MPa bei Raumtemperatur.

• Technologie :Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)
• Hauptmerkmale: Geringes Gewicht, Stressresistenz
• Häufige Anwendungen: Motoren, Motoren

Edelstahl 316L / 1.4404

Edelstahl 316L kann im Dauerbetrieb bei Temperaturen bis 550°C eingesetzt werden. Dieses Material hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und ist rostfreier Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl mit einem Schmelzpunkt von 1400 °C. Es hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Stabilität gegenüber chlorhaltigen Medien und nicht oxidierenden Säuren. Seine Korrosionsbeständigkeit und Duktilität machen es ideal für Anwendungen in verschiedenen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizin und Automobil.

• Technologie :Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)
• Hauptmerkmale: Korrosionsbeständigkeit, Duktilität
• Häufige Anwendungen: Laborgeräte, Wärmetauscher, Schrauben und Muttern

Inconel 718 (Nickel-Chrom-Superlegierung)

Inconel 718 ist eine hochfeste Superlegierung auf Nickel-Chrom-Basis. Es ist beständig gegen Korrosion, extremen Druck und erhöhte Temperaturen von bis zu 700 °C. Dieses Material schmilzt bei etwa 1400°C. Es hat eine Zugfestigkeit von 1035 MPa. Es ist jedoch spröde und mit einem harten Schneidwerkzeug gut bearbeitbar. Es findet breite Anwendung in der Fertigung, in der Militärausrüstung und in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

• Technologie :Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)
• Hauptmerkmale: Korrosionsbeständigkeit, Sprödigkeit, mechanische Festigkeit
• Häufige Anwendungen: Teile von Gasturbinentriebwerken, Kompressorgehäuse, Werkzeughalter

Eigenschaften von hitzebeständigen 3D-Materialien

Die folgende Tabelle vergleicht den Schmelzpunkt und die Glasübergangstemperatur der 10 besten hitzebeständigen Materialien für den 3D-Druck:

Material	Schmelzpunkt	Glasübergangstemperatur	Zugfestigkeit
ABS	200 °C	105 °C	42,5 – 44,8 MPa
ULTEM 1010	340 °C	216 °C	105 MPa
CE 221	–	225 °C	92 MPa
ULTEM 9085	–	186 °C	71,6 MPa
PC	230 – 260 °C	147 °C	60 MPa
PEEK	343 °C	143 °C	110 MPa
Aluminium AlSi10Mg	670 °C	–	450 MPa
Edelstahl 316L	1.400 °C	–	520 – 690 MPa
Inconel 718	1.370 – 1.430 °C	–	965 MPa
PC – wie hitzebeständig durchscheinend / Accura 48	Wärmeformbeständigkeit bei 0,46 MPa nach thermischer Nachhärtung:170 – 250°C	Glasübergangstemperatur UV- und thermische Nachhärtung:122°C	50 MPa

Kostenvergleich für hitzebeständige 3D-Druckmaterialien

Lassen Sie uns einen Kostenvergleich der drei Harze aus der Angebotsmaschine von Xometry für das CAD-Modell durchführen:

Material	3D-Drucktechnologie	Kosten pro Einheit	Stückkosten pro 10 Stück	Stückkosten pro 100 Stück
ABS	FDM	9,13 €	6,34 €	2,57 €
ULTEM 1010	FDM	50,03 €	35,80 €	34,61 €
CE 221	Kohlenstoff-DLS	645,21 €	171,58 €	Preis auf Anfrage
ULTEM 9085	FDM	53,20 €	23,83 €	13,66 €
PC	FDM	34,45 €	25,89 €	25,03 €
PEEK	FDM	88,42 €	64,65 €	47,12 €
PC – wie hitzebeständig durchscheinend	SLA	72,87 €	21,64 €	18,03 €
Aluminium AlSi10Mg	DMLS	174,76 €	89,19 €	87,80 €
Edelstahl 316L	DMLS	387,12 €	294,83 €	Preis auf Anfrage
Inconel 718	DMLS	487,77 €	333,16 €	Preis auf Anfrage

Schlussfolgerung

Xometry Europe bietet mit diesen Technologien und hitzebeständigen Materialien schnelle, zuverlässige und hochpräzise 3D-Druck-Online-Services. Durch unsere Instant Quoting Engine und unser Netzwerk von über 2.000 Herstellern stellen wir sicher, dass Sie einen nahtlosen Teileproduktionsprozess erleben, von der Angebotserstellung bis zur Haustürlieferung.